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Hoja de apuntes: Seguimiento del equipo del proyecto

Instrucciones

Completar esta actividad utilizando notas autoadhesivas al comienzo de cada sesión de trabajo durante el Proyecto biotecnológico de medicamentos de origen vegetal.

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Miembros del equipo de comunicación

Miembros del equipo del proyecto

Seguimiento del equipo de comunicación

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La copia puede compartirse con los estudiantes, dándoles la posibilidad de responder digitalmente.

Todo usuario que acceda a la copia puede editar también el cuerpo del texto, las instrucciones y las preguntas.

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Hoja de apuntes: Seguimiento del equipo del proyecto

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Hoja de apuntes: Seguimiento del equipo del proyecto

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Nombre del equipo del proyecto

Miembros del equipo de comunicación

Miembros del equipo del proyecto

Seguimiento del equipo de modelización molecular

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Equipo de modelización molecular: Día 1

Hoja de apuntes: Buscar un modelo de proteína y medicamento con Molview

Instrucciones

Usa MolView para buscar un modelo del compuesto medicinal y de la proteína con la que interactúa el compuesto. Visualiza diferentes representaciones de la molécula con la herramienta "Model". Recordemos que la aspirina inhibe la enzima ciclooxigenasa.

1 La estructura molecular de la aspirina presentada en MolView

2 La estructura molecular de la Ciclooxigenasa mostrada en MoleView

Cómo utilizar MoleView

1

Introduce el nombre del compuesto medicinal en el campo de búsqueda superior izquierdo. Aquí el ejemplo es "Aspirina".

2

Haz clic en Proteína, y selecciona una representación (aquí se muestra la representación en cinta para 'Ciclooxigenasa'). Introduce el nombre de la proteína en el campo de búsqueda.

3

Consulta el manual de MolView v2.2 para más información sobre la molécula que estás viendo.

4

Para obtener más ayuda, consulta estos tutoriales de MolView.

5

Utiliza las imágenes de esta página como referencia durante el resto de la semana.

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Equipo de modelización molecular: Día 1

Hoja de apuntes: Buscar un modelo de proteína y medicamento con Molview

Continuación

Pregunta clave: Observando la representación digital del medicamento y la proteína diana, y la explicación textual de cómo funciona de la tabla de fuentes, revisa el diagrama de flujo de la Hoja de apuntes: Investigación preliminar de la Lección 6 para explicar qué ocurre en el organismo con y sin el medicamento. A continuación, anota tus reflexiones y correcciones.

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Equipo de modelización molecular: Día 2

Hoja de apuntes: Comunicar mediante un modelo

Instrucciones

Es posible que el modelo del Día 1 no sea adecuado para el público en general si no se interpreta.

Junto con el equipo de Comunicación, piensa en el público con el que te quieres comunicar y haz una lluvia de ideas para mostrar la función del fármaco en el organismo.

1. En la lluvia de ideas, incluye:

a. Una clave para representar la molécula medicinal

b. Cómo altera la molécula medicinal la función del cuerpo humano para tratar enfermedades

2. Existen muchas formas de crear el modelo basado en el mecanismo de acción. Puedes optar por modelar la molécula utilizando un material (como un modelo en papel 3D) y representar la respuesta del cuerpo con otro material (como un dibujo), y utilizar ambos para crear el producto final (como un video).

Aquí tienes una lista de posibles materiales que podrías utilizar para crear el modelo o maqueta:

Animación en stop motion

Puedes usar una aplicación para crear un dibujo animado en stop motion que explique la función del medicamento en el cuerpo humano.

Videos y fotos tomados con el teléfono

Puedes utilizar un teléfono para recopilar imágenes, sonidos, fotos y otros materiales digitales para crear un collage que represente la función del medicamento en el cuerpo humano.

Papel

Puedes buscar plantillas moleculares en internet: a continuación verás algunos ejemplos.

Impresión 3D

Puede usar Thingiverse.com para ver si existe un modelo que se pueda modificar.

Kit de modelado

Puedes usar un kit de modelado molecular del que disponga el docente para construir el medicamento vegetal.

Arcilla

Puedes usar estas herramientas para crear una versión 3D de la proteína o función celular.

Otros materiales

¡Sé creativo! Cartón, limpiapipas, cinta, palillos, pintura, papel de aluminio, pegamento, materiales reciclados, como botellas de plástico o envases de leche, todo puede transformarse en nuevos productos para tu equipo. Si utilizas elementos que necesitan pegamento, puedes utilizar herramientas adicionales, como clips para carpetas, que te ayudarán a mantener unidas las partes de la maqueta mientras se secan.

Estudia la primera imagen del artículo. Este ejemplo utiliza legos para demostrar cómo una mutación en la proteína espiga podría alterar funcionalmente a un virus COVID, modelado como una naranja.

Lee sobre un TikTok que usa comedia y objetos cotidianos para explicar cómo funcionan las vacunas de ARNm para preparar tu sistema inmunológico ante una posible infección futura de COVID-19.

La imagen destacada en este artículo de The New York Times es más tradicional y utiliza diferentes colores para simbolizar cómo una molécula de medicamento podría bloquear la punta de la espiga del coronavirus.

3. Mira estos ejemplos de la pandemia del coronavirus:

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Equipo de modelización molecular: Día 2

Hoja de apuntes: Comunicar mediante un modelo

Continuación

4. Por último, considera cómo se utiliza este gráfico comentado para representar cómo funcionan normalmente las células y qué cambia en presencia de una molécula de aspirina.

La enzima PTSG2 produce tromboxanos (A), que contribuyen a la formación de coágulos sanguíneos, y prostaglandinas (B), que provocan inflamación y dolor.

A: Tromboxano

B: Prostaglandina

Cuando la aspirina está presente, se une irreversiblemente al sitio activo de la proteína PTGS2, de forma que la enzima pasa a producir lipoxina (C), que actúa como molécula antiinflamatoria, reduciendo la coagulación, la fiebre y el dolor.

C: Lipoxina

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Equipo de modelización molecular: Día 2

Hoja de apuntes: Comunicar mediante un modelo

Continuación

5. Según los modelos que hayas analizado anteriormente, crea una serie de opciones y recaba la opinión de los miembros de tu equipo sobre qué opción elegir.

Utiliza los seis espacios siguientes para considerar distintas opciones para construir tu modelo. Luego, marca con un círculo el número de la opción que tu equipo elija.

1

2

3

4

5

6

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Equipo de modelización molecular: Día 2

Hoja de apuntes: Comunicar mediante un modelo

Continuación

6. ¿Qué materiales utilizarás para construir la maqueta? ¿Cómo conseguirás los materiales necesarios?

7. Elabora un plan para saber cómo emplearás tu tiempo en los días 3 y 4 para crear la maqueta.

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Equipo de modelización molecular: Días 3 y 4

Hoja de apuntes: Momento de construir

Instrucciones

Construye tu modelo molecular. Cuentas con unos 70 minutos de clase, más el tiempo que decidas utilizar en casa para realizar el trabajo. Puedes colaborar en todos los pasos o dividir el trabajo entre los miembros del equipo y crear distintas partes del modelo.

  1. El día 3, toma imágenes del proceso o realiza un diagrama de tu progreso a continuación:

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Equipo de modelización molecular: Días 3 y 4

Hoja de apuntes: Momento de construir

Continuación

2. El día 4, toma imágenes del proceso o realiza un diagrama de tu progreso a continuación:

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Equipo de modelización molecular: Día 5

Hoja de apuntes: Crear una guía científica

Instrucciones

Crea una clave o leyenda para la maqueta que ayude al equipo de comunicación a explicar con precisión los fundamentos científicos.

1. Asegúrate de:

a. Anotar cada parte de la maqueta.

b. Describir la función de cada parte del modelo mientras altera el cuerpo humano para tratar una enfermedad.

2. Completa los elementos inconclusos de tu modelo o maqueta o realiza las reparaciones y modificaciones necesarias.

3. Complete las partes de video si el equipo planea narrar y grabar la interacción con la maqueta.

4. Utiliza las casillas de esta página para redactar guiones, explicaciones u otro tipo de comunicación necesaria para compartir la maqueta con tu público objetivo.

5. Pide opiniones a tu equipo de comunicación antes de grabar el guion en video.

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Equipo de estrategia de comunicación - Día 1:

Hoja de apuntes: Identificar la población de pacientes a la que se dirige tu equipo

Instrucciones

Considera a quién afecta la enfermedad y los síntomas que la planta elegida puede tratar.

— Un compañero debe encargarse del paso 1.

— Ambos compañeros deben leer el paso 2 y entender qué es un AVAD.

— Un compañero debe encargarse del paso 3.

— Ambos compañeros deben encargarse del paso 4.

Paso 1

Identificar pacientes potenciales

Tipo de datos

Información de la población de pacientes

Edad

Sexo

Ascendencia geográfica

Puede no corresponder a todas las condiciones

Factores de riesgo

exposición a la contaminación

• falta de oportunidad para hacer ejercicio

• hipertensión arterial

• colesterol alto

• exposición a patógenos (paludismo, COVID-19, Zika)

• ámbito laboral o exposición a riesgos en el lugar de trabajo

• alérgenos

La afección que trata tu medicamento a base de plantas:

• ¿es crónica (por ejemplo, cardiopatías)

• intermitente

(por ejemplo, resfriado común)

• se presenta una vez en la vida (ejemplo, sarampión)?

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Equipo de estrategia de comunicación - Día 1:

Hoja de apuntes: Identificar la población de pacientes a la que se dirige tu equipo

Continuación

Paso 2

¿Qué es un AVAD?

Una manera de comparar el impacto de estas enfermedades y condiciones específicas es mediante el examen de una medida conocida como los Años de Vida Ajustados por Discapacidad (AVAD).

La OMS la describe de la siguiente manera:

La mortalidad no ofrece una imagen completa de la carga de enfermedad que soportan los individuos en diferentes comunidades. La medida de resumen utilizada para indicar la carga de enfermedad es el AVAD.�� Un AVAD representa la pérdida del equivalente a un año de salud plena. Utilizando los AVAD, se puede comparar la carga de enfermedades que causan muerte prematura pero poca discapacidad (por ejemplo, ahogamiento o sarampión) con aquellas que no causan muerte pero sí discapacidad (por ejemplo, cataratas que causan ceguera).

Los altos niveles de carga de enfermedad en las regiones de África, Asia Sudoriental y Mediterráneo Oriental de la OMS, en comparación con otras regiones, se deben predominantemente a enfermedades transmisibles, y a condiciones maternas, perinatales y nutricionales, aunque las tasas de AVAD por lesiones también son más altas en estas regiones. Los países de Europa Oriental de ingresos bajos y medios tienen una carga de enfermedades no transmisibles sustancialmente mayor que los países de altos ingresos. Estos países también tienen la mayor proporción de carga debido a lesiones de todas las regiones, seguidos por los países de ingresos bajos y medios de América.

Fuente: Estimaciones de Salud Global de la Organización Mundial de la Salud

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AVAD principal

AVAD opcional

Región

Enfermedad que elegiste

Cardiopatías

Accidentes automovilísticos

Malaria

Otras condiciones que elijas

A nivel mundial

Estados Unidos

Sudeste Asiático

África Subsahariana

Tu Estado

Impacto

¿Qué diferencias observas en el efecto de estas enfermedades frente a otras en el gráfico?

¿A quién afecta?

¿Hombres, mujeres o niños?

¿Regiones del mundo?

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Equipo de estrategia de comunicación - Día 1:

Hoja de apuntes: Identificar la población de pacientes a la que se dirige tu equipo

Continuación

Paso 3

Comparar los AVAD

¿Cómo se comparan los AVAD atribuidos a la condición con las enfermedades no transmisibles (por ejemplo, cardiopatías, asma, EPOC) y las enfermedades transmisibles?

Utilizando el GBD Compare de la Universidad de Washington (GBD significa Carga Global de Enfermedad), completa la siguiente tabla:

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¿Qué mejoras en la calidad de vida se observarán con el medicamento?

Sé todo lo específico posible, utilizando las cifras del paso 3 y los datos demográficos de los pacientes del paso 1.

Describe tanto los beneficios como cualquier efecto secundario potencial o conocido asociado al compuesto vegetal.

Consulta con el Equipo de modelización molecular para volver a verificar tu razonamiento.

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Equipo de estrategia de comunicación - Día 1:

Hoja de apuntes: Identificar la población de pacientes a la que se dirige tu equipo

Continuación

Paso 4

Preguntas colaborativas

De forma colaborativa, responde a las siguientes preguntas teniendo en cuenta los datos de los pasos 1 y 3.

Teniendo en cuenta los datos demográficos generados en el paso 1 y la información sobre AVAD recopilada en el paso 3, ¿cómo afectará tu medicamento vegetal a determinados pacientes?

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Categoría de audiencia

Ejemplos de comunicación

Características

¿Cómo se dirige al público? ¿Qué datos se darán a conocer?

Estilo y formato

¿Qué te gusta?

¿Qué cambiarías?

Pacientes

Los medios de comunicación

Gripe

Anuncios de interés público (PSA) de los CDC

Profesionales médicos

Científicos

Actualización sobre la gripe aviar de New England Journal of Medicine

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Equipo de estrategia de comunicación - Día 2:

Hoja de apuntes: Identificar el público del plan de comunicación

Instrucciones

El equipo de comunicaciones debe crear videos, pódcasts, artículos o entrevistas dirigidos específicamente a diferentes audiencias para nuestra empresa de Biotecnología.

1.Repasa brevemente un recurso en cada una de las siguientes categorías de público. Tu objetivo es comprender cómo el recurso se dirige a una audiencia específica, y observar las diferentes formas y estilos de comunicación entre audiencias.

Un compañero puede optar por explorar las dos primeras categorías de audiencia y el otro compañero puede elegir explorar las dos últimas categorías.

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Recomendaciones

¿Hay alguna recomendación de los equipos de Finanzas y Modelización molecular?

Firmas de aprobación

Firmas de los equipos de Finanzas y Modelización molecular para indicar que aprueban tu propuesta

Firmas:

Elige el formato

(por ejemplo, presentación de �diapositivas, video, pódcast, artículo, �comunicado de prensa, folleto, etc.)

Elige el público

(ejemplo, pacientes, medios de �comunicación, profesionales médicos, �científicos, etc.)

Explica tu razonamiento

¿Por qué elegiste este formato �y audiencia?

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Equipo de estrategia de comunicación - Día 2:

Hoja de apuntes: Identificar el público del plan de comunicación

Continuación

2. A partir de tu análisis, sugiere y logra la aprobación de tu equipo para el estilo y el público de tu producto final de comunicación.

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Equipo de estrategia de comunicación - Día 3:

Hoja de apuntes: Delinear la estrategia de comunicación

Instrucciones

El equipo de comunicación se encarga de explicar cómo funciona el medicamento de origen vegetal elegido por tu equipo para tratar una afección o enfermedad concreta. A continuación encontrarás una lista de los componentes clave de la estrategia de comunicación.

Qué y dónde

Cómo

1. ¿Cuál es la planta? ¿Dónde se encuentra? ¿Cómo crece y se reproduce?

(de la Lección 6, Investigación preliminar)

3. ¿Cómo interactúa específicamente el compuesto vegetal con las células humanas para tratar la enfermedad o afección?

(en colaboración con el equipo de Modelización molecular, a partir de la investigación de los días 1 y 2)

2. ¿Qué afecciones o enfermedades trata esta planta?

(de la Lección 6, Investigación preliminar)

4. ¿Quiénes son las partes interesadas en que este compuesto vegetal llegue de la planta o el laboratorio al paciente?

(en colaboración con el equipo de Finanzas, del Acuerdo de reparto de beneficios)

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Equipo de estrategia de comunicación - Día 3:

Hoja de apuntes: Delinear la estrategia de comunicación

Continuación

Porqué

5. ¿Quiénes son los pacientes que se beneficiarán?

(del día 1 de esta lección)

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Equipo de estrategia de comunicación - Días 4 y 5:

Hoja de apuntes: Crear un borrador del producto de comunicaciones

Instrucciones

Llegó la hora de crear el producto de comunicaciones utilizando el esquema de estrategia de comunicación. Tendrás dos días para crear un borrador inicial.

1. Si vas a hacer un video o un pódcast, escribe un guion breve a continuación o utiliza alguna plantilla de guion gráfico (una búsqueda rápida en internet te dará muchas opciones).

Si preparas una presentación de diapositivas, un artículo o un folleto, resume los puntos clave o las estrategias en las que quieres centrarte al crear el producto. Añade enlaces a las imágenes que piensas utilizar (cita la fuente de la imagen).

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Equipo de estrategia de comunicación - Días 4 y 5:

Hoja de apuntes: Crear un borrador del producto de comunicaciones

Continuación

2. Si no puedes avanzar en alguna de las diapositivas, el guion gráfico del video o el artículo, consulta con los demás miembros o con el responsable del equipo del proyecto (docente) para solicitar ayuda adicional.

3. Pídele opinión al Equipo de modelización molecular y al Equipo de finanzas sobre la precisión y el alcance del producto de comunicación.

4. Incluye abajo un enlace al borrador de tu producto (o una foto si el producto es físico).

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Equipo de estrategia de comunicación - Días 4 y 5:

Hoja de apuntes: Crear un borrador del producto de comunicaciones

Continuación

5. Extensión: Si cuentas con más tiempo, completa esta actividad de revisión entre pares para solicitar formalmente la opinión de otros miembros del equipo del proyecto.

Mis evaluadores

a. Un elogio que mi revisor mencionó fue:

c. Los cambios específicos que realizaré en mi próximo borrador o iteración son:

b. Dos sugerencias útiles que me dio mi compañero:

1.

2.

6. Aprovecha el tiempo restante para completar las partes pendientes del Acuerdo de reparto de beneficios o la matriz de decisión de producción de medicamentos, y realiza las modificaciones necesarias según los comentarios de tus compañeros.

7. Tarea opcional: Realiza correcciones basadas en los comentarios de los compañeros, si es necesario.

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Equipo de análisis financiero para escalamiento - Día 1:

Hoja de apuntes: Debate sobre los valores y borrador del plan de reparto de beneficios

Instrucciones

Para elaborar un Plan de reparto de beneficios para todas las partes interesadas, es importante llegar a acuerdos claros sobre los valores del equipo.

1. Reflexiona sobre la Lección 2, Día 6 y, en equipo, revisa tus respuestas sobre las Buenas Prácticas para la Colaboración Ética.

a. ¿Qué buenas prácticas identificaste para garantizar una compensación ética y justa entre todos los grupos de interés?

b. ¿Cuál te parece más prioritario?

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Recomendaciones de buenas prácticas

Aplicación de las buenas prácticas

Ej.

El reparto de beneficios debe incluir compensaciones monetarias y no monetarias en todos los momentos de la relación entre todas las partes interesadas.

Nuestra planta medicinal tiene una larga historia de uso por parte de [grupo indígena] en [lugar] y utiliza sus conocimientos ecológicos tradicionales (TEK). Se estudiarán los beneficios no monetarios y se facilitarán en la forma solicitada por la comunidad, como el reconocimiento y la titularidad de la propiedad intelectual, la ayuda financiera y de infraestructuras en beneficio de su economía local y los esfuerzos de conservación en la región.

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Equipo de análisis financiero para escalamiento - Día 1:

Hoja de apuntes: Debate sobre los valores y borrador del plan de reparto de beneficios

Continuación

2. Completar la siguiente tabla para formar la estructura del Acuerdo de reparto de beneficios.

a. Elige de tres a cinco Buenas Prácticas que tu equipo quiera utilizar y enuméralas en la siguiente tabla.

b. Comenta y anota cómo aplicas cada Buena Práctica en el Acuerdo de reparto de beneficios.

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Equipo de análisis financiero para escalamiento - Día 1:

Hoja de apuntes: Debate sobre los valores y borrador del plan de reparto de beneficios

Continuación

3. Elabora el Acuerdo de reparto de beneficios recopilando la tabla de la página anterior en un documento de 200-300 palabras. Cada punto puede registrarse como un "artículo" individual en el acuerdo, y describirse de forma concisa, enfocándose específicamente en la planta medicinal y la comunidad indígena interesada.

Ejemplo de estructura:

Introducción (nombrar los grupos de interesados y ofrecer un resumen de las recomendaciones de Buenas Prácticas).

Artículo 1 (explicar la Buena Práctica 1).

Artículo 2 (explicar la Buena Práctica 2).

Artículo 3 (explicar la Buena Práctica 3).

Conclusión (si es necesario).�

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Equipo de análisis financiero para escalamiento - Día 2:

Hoja de apuntes: Selección de preguntas e investigación

Instrucciones

Examina las tres formas resumidas a continuación de producir el medicamento a base de plantas.

1. Destaca las ventajas e inconvenientes más importantes según el Acuerdo de reparto de beneficios.

Método

Investigación

Investigación

a

Agricultura sustentable

Requiere la menor cantidad de recursos, al menos tierra cultivada y herramientas para su mantenimiento. Puede adaptarse tanto a entornos interiores como exteriores, lo que aporta flexibilidad a la producción. La agricultura sustentable en un entorno industrial demanda más recursos, como almacenes, equipos de cultivo e iluminación, que su equivalente al aire libre. El control de las condiciones ambientales de cultivo puede aumentar el rendimiento y la eficacia de la producción.

La agricultura sustentable es el método de producción menos eficiente. Si el compuesto químico no se genera naturalmente en concentraciones altas, este método de producción exigirá un exceso de insumos para obtener la cantidad necesaria del producto y fabricar un medicamento. Por ello, esta técnica de producción se adapta mejor a la producción a pequeña escala. En última instancia, esta técnica de producción está limitada por la biología del desarrollo de la planta y las condiciones de cultivo.

b

Síntesis biológica

La síntesis biológica aprovecha la tecnología de ADN recombinante y sistemas de organismos modelo, como E. coli, levaduras o células CHO. Esta técnica de producción puede ampliarse más fácilmente a escala industrial, en comparación con la agricultura sustentable. Generalmente, es menos costosa que la síntesis química completa (por ejemplo, la producción comercial de Taxol mediante síntesis química resulta prohibitiva por su alto costo) y permite una mayor diversidad en la creación de compuestos químicos. E. coli, las levaduras y las células CHO son más eficientes y requieren menos tiempo de producción que la agricultura sustentable. Esta técnica de producción está limitada por el organismo modelo seleccionado (es decir, la ruta biosintética empleada) y del método de purificación utilizado (como la cromatografía, electroforesis o ultracentrifugación).

La síntesis biológica es el segundo método más costoso de producción. (La síntesis química y la síntesis biológica son más costosas que la agricultura sustentable, pero hay menos diferencia de costos entre la síntesis química y la síntesis biológica). Este método también enfrenta limitaciones relacionadas con la biología del organismo modelo y la eficacia de la ruta biosintética empleada.

c

Síntesis química

La síntesis química es el método de producción más eficaz. Al igual que la síntesis biológica, la síntesis química es versátil y puede utilizarse para sintetizar muchos agentes farmacológicos. Este método no tiene limitaciones biológicas, ya que su eficacia se debe a la propia química. Este método de producción puede optimizarse manipulando la ruta de síntesis química para mejorar el rendimiento y la dinámica de reacción.

Es el método de producción más costoso y que más recursos consume. La síntesis química, al igual que la biológica, requiere la mayor cantidad de insumos y recursos para diseñar compuestos farmacológicos. Las limitaciones de la síntesis química proceden de la propia química, que puede manipularse más fácilmente que los organismos biológicos.

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Equipo de análisis financiero para escalamiento - Día 2:

Hoja de apuntes: Selección de preguntas e investigación

Continuación

2. Extensión: Analiza las tres opciones con más detalle. Elige dos o tres preguntas por método de producción que te parezcan más importantes teniendo en cuenta el Acuerdo de reparto de beneficios de tu equipo.

Desarrollo

¿Cuánto tarda la planta en alcanzar la madurez?

¿Se puede prolongar el tiempo de maduración controlando las condiciones ambientales o mejorando las condiciones de cultivo?

Una planta con un menor tiempo de maduración podrá producirse a un mayor ritmo y reducirá la cantidad de recursos necesarios durante el desarrollo (es decir, la electricidad si se cultiva en interior o la cantidad de agua y fertilizantes si se cultiva en exterior). Las plantas cultivadas en interior necesitarán más recursos para crecer (más electricidad, energía, equipos industriales de jardinería) que las cultivadas en exterior (es decir, en tierra cultivada).

¿Dónde crece la planta?

¿Hay regiones específicas donde crece mejor?

¿Es la planta endémica de alguna región?

Las distintas condiciones ambientales, como la temperatura y la precipitación, hacen que algunos entornos sean más adecuados para el cultivo de plantas. Las plantas cultivadas en regiones remotas serán más costosas de producir debido a la limitada accesibilidad a la zona. A su vez, esto afectará los costos de transporte dependiendo de la región donde se pueda cultivar.

¿Se trata de una planta domesticada o recolectada en ecosistemas?

¿Puede producirse a escala industrial?

¿La planta se cultiva en tierras de labranza o pastos?

¿Es más o menos difícil recolectar la planta de los ecosistemas?

¿Qué diferencias hay entre la abundancia de plantas domesticadas y la de plantas cultivadas en un ecosistema?

Las plantas cultivadas a escala industrial pueden costar más, pero a la larga serán más rentables porque producen un mayor rendimiento. El control de las condiciones ambientales a escala industrial permite a los científicos optimizar las condiciones de cultivo, lo que puede aumentar el rendimiento o la cantidad de producto. A su vez, esto afectará el tiempo de maduración de las plantas.

Agricultura sustentable

Pregunta

Explicación

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Equipo de análisis financiero para escalamiento - Día 2:

Hoja de apuntes: Selección de preguntas e investigación

Continuación

Desarrollo

¿Cuánto costará la depuración de la planta?

¿Qué técnica de purificación se utiliza para aislar el compuesto, o cómo se lo aísla?

¿Cuál es el rendimiento?

¿Existen técnicas más eficientes o menos eficientes que otras?

¿Cómo se comparan los costos de las distintas técnicas de purificación?

Las técnicas de purificación varían en costo. Las técnicas de purificación incluyen sublimación, cristalización, destilación y cromatografía. Elegir una técnica de purificación más económica puede resultar en un menor rendimiento, pero ofrecer mayor eficiencia y requerir menos recursos. Una vez purificado el compuesto, ¿cómo hay que prepararlo para convertirlo en medicamento?

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Agricultura sustentable, continuación

Pregunta

Explicación

Transporte

¿Qué determina el costo de envío de la planta?

¿El producto es termoestable y necesita condiciones especiales para su transporte, como ser enviado en hielo seco?

¿Cómo se distribuye este producto?

¿Es global o específico de una región?

Los gastos de envío aumentan cuanto mayor sea la distancia a la que deba enviarse el producto. Los gastos de envío también aumentan si se requieren condiciones especiales para el envío (por ejemplo, si el producto no es termoestable).

Producción

¿Cuánto cuesta producir un volumen o masa específicos de medicamento?

¿Cuál es el rendimiento de la purificación?

La purificación de proteínas, por ejemplo, tiene diferentes rendimientos según la técnica utilizada.

¿Es posible aumentar el rendimiento manipulando las condiciones ambientales (por ejemplo, cultivando en interiores, utilizando fertilizantes, nutrientes, etc.)?

¿Cuál es la dosis del medicamento?

Para determinar el costo total, se deben considerar todos estos factores. Una dosis más alta requerirá más recursos y, por lo tanto, será más costosa.

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Equipo de análisis financiero para escalamiento - Día 2:

Hoja de apuntes: Selección de preguntas e investigación

Continuación

Desarrollo

¿Se ha aislado el gen que produce el compuesto vegetal?

¿Cuánto cuesta producir un volumen o masa específicos de medicamento?

Al regular al alza la expresión de un gen en una planta, se puede producir una mayor cantidad del gen diana de interés. Si no se tiene en mente un gen diana específico, ¿qué investigaciones se deben realizar para determinar qué genes pueden regular al alza el gen de interés?

¿Existe alguna especie vegetal (tabaco, otra) que pueda utilizarse para ampliar la producción de este compuesto?

¿Existen consideraciones especiales para el uso de ciertas especies de plantas?

¿Algunas especies vegetales tienen un mayor impacto ambiental?

Las plantas son una forma eficaz de producir compuestos terapéuticos, pero hay que tener muy en cuenta el rendimiento. Por lo general, las plantas no rinden lo suficiente de forma nativa. Modificar genéticamente plantas, como la soja, para incrementar la expresión de un compuesto químico es un método efectivo para desarrollar medicamentos; sin embargo, no todas las plantas se prestan fácilmente para expresar el compuesto deseado. Estudiar qué plantas utilizar para ampliar la producción repercutirá en los gastos y la eficacia.

Síntesis biológica

Pregunta

Explicación

Producción

¿Se puede producir este compuesto en células E. coli o CHO?

¿Cuáles son los requisitos para el cultivo celular?

¿Qué tipo de capacitación o personal se requiere para mantener el cultivo celular?

La tecnología del ADN recombinante se utiliza para diseñar bacterias que produzcan moléculas farmacológicamente importantes, como la insulina. Los terpenoides son un buen ejemplo de síntesis biológica que puede producirse en E. coli y S. cerevisiae (levadura). Algunos ejemplos conocidos son el fármaco antipalúdico artemisinina, el agente anticancerígeno paclitaxel (Taxol) y la eleuterobina. Se ha logrado la síntesis química total del Taxol, pero la producción es demasiado costosa para ser viable comercialmente.

Mediante la expresión de genes de biosíntesis de Taxol en células de levadura, los científicos pueden crear una producción rentable de importantes compuestos farmacológicos naturales.

¿Cuánto cuesta producir un volumen o masa específicos de medicamento?

¿Cuál es la diferencia de costo entre la síntesis biológica y la química?

La ingeniería de E. coli y levaduras para producir terpenoides requiere la coexpresión de las terpeno sintasas y las enzimas modificadoras. Los científicos han modificado genéticamente E. coli para producir ácido artemisínico, el cual puede convertirse químicamente en artemisinina con un rendimiento superior a 300 mg/L.

El mismo grupo de investigadores diseñó una levadura para producir ácido artemisínico con un rendimiento de 100 mg/L. Determinar el costo de producción de un volumen de medicamento dependerá en gran medida de la técnica biosintética utilizada. Una técnica biosintética más eficaz requiere menos recursos y, por tanto, puede ser menos costosa, pero lo más importante es el rendimiento del producto.

¿Cuánta energía utiliza?

¿Existen compuestos que tengan un mayor impacto ambiental?

Esto depende de la eficacia de la ruta biosintética. Existen diferencias en la energía requerida para el cultivo celular (E. coli, levadura, CHO) en comparación con la producción mediante especies vegetales. Existen incluso diferencias entre las técnicas de cultivo celular. E. coli puede producir tres veces más ácido artemisínico que las células de levadura que expresan los mismos genes (300 mg/L en comparación con 100 mg/L, respectivamente). La eficiencia de la ruta biosintética y el rendimiento son cruciales para determinar el costo.

¿Qué otros impactos ambientales tiene este proceso?

¿Qué residuos genera este proceso?

¿Hay contaminantes?

Al trabajar con cultivos celulares, deben tomarse las precauciones adecuadas. El cultivo celular, en particular, requiere un entorno estéril. En última instancia, el mantenimiento de una instalación de cultivo celular resultará más costoso. Además, el riesgo de contaminación es de suma importancia en las prácticas de cultivo celular.

Tener en cuenta el riesgo de contaminación repercutirá en los recursos necesarios para el laboratorio. Otra consideración a tener en cuenta son los residuos generados. ¿Es necesario incinerar los residuos? ¿Existen contaminantes en los residuos que puedan afectar a los entornos cercanos?

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Equipo de análisis financiero para escalamiento - Día 2:

Hoja de apuntes: Selección de preguntas e investigación

Continuación

Desarrollo

¿Qué insumos son necesarios para el proceso de síntesis química?

¿Qué equipo se necesita para la síntesis química?

¿Qué equipamiento se necesita para la síntesis química?

¿Se necesita un laboratorio de química orgánica?

La síntesis química requiere conocimientos técnicos de química orgánica. La síntesis química de la aspirina requiere ácido salicílico como insumo químico, así como material y reactivos de laboratorio de química orgánica, como cristalería y reactivos ácidos/base. Si la síntesis química de un producto requiere una mayor cantidad de energía o recursos, tendrá un mayor impacto medioambiental y, por tanto, será más costosa. Los insumos químicos para la síntesis de la aspirina son fenol, hidróxido de sodio, dióxido de carbono, anhídrido acético e hidrógeno.

¿Hay costos medioambientales o de transporte que deban tenerse en cuenta para los materiales de origen?

¿Cuán abundante es el insumo químico?

¿Es endémico de alguna región?

¿Cuántos insumos químicos se requieren?

Múltiples insumos químicos incrementarán los costos.

Los insumos químicos que requieren más transporte y no se adquieren tan fácilmente resultarán más costosos. Los insumos químicos de la aspirina se encuentran en la corteza de los sauces, Salix alba. La corteza contiene altos niveles de salicina, un glucósido del ácido salicílico. Un glucósido es una molécula en la que un azúcar está unido a otro grupo funcional mediante un enlace glucosídico. Muchos fármacos derivados de plantas son glucósidos. Como los sauces son comunes en todo el hemisferio norte, el costo de la salicina es bajo.

¿Cuánta energía se requiere para producir el producto químico?

¿Cuáles son las características químicas del compuesto?

¿Es necesario calentar el compuesto químico durante un largo periodo de tiempo para que se solubilice?

¿Es complicada la reacción química?

¿Qué tipo de reacciones químicas se producen?

La reacción química de la aspirina puede descomponerse en cuatro reacciones químicas. Para sintetizar aspirina, es necesario calentar los insumos químicos en una de las primeras reacciones en una placa caliente. La cantidad de energía necesaria para sintetizar aspirina es relativamente baja si se tiene en cuenta que la reacción solo necesita calentarse durante unos 10 minutos. La síntesis de compuestos químicos que requieren más reacciones químicas utilizará una mayor cantidad de energía.

Síntesis química

Pregunta

Explicación

Producción

¿Cuánto cuesta producir un volumen o masa específicos de medicamento?

¿Cómo se transforma en medicamento?

¿Qué tipo de medicamento vas a preparar: cápsulas, tabletas, supositorios o jarabe?

¿Qué dosis vas a preparar?

Otra consideración importante es: ¿cuál es el rendimiento porcentual de la reacción química?

¿Cuál es el rendimiento teórico?

Las dosis más elevadas necesitarán mayores insumos químicos, aumentando así los costos. Utilizando la espectroscopía infrarroja, es posible verificar las propiedades químicas de la síntesis. Además, se puede examinar el punto de fusión del producto y realizar titulaciones para confirmar su identidad.

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Equipo de análisis financiero para escalamiento - Día 3:

Hoja de apuntes: Introducción al análisis financiero

Instrucciones

Al tomar decisiones sobre modelos con diversos factores medibles que son difíciles de cuantificar con precisión, los profesionales financieros e ingenieros suelen utilizar una herramienta conocida como matriz de decisión para tomar decisiones basadas en evidencia.

Analiza una Matriz de decisión completa utilizada para determinar el mejor método para ampliar la producción de aspirina.

1. Familiarízate con la escala de análisis para esta actividad, que se muestra a continuación. Ten en cuenta que una puntuación más alta es más favorable y una puntuación baja o negativa es menos favorable.

2

Posible, favorable

1

Posible, difícil

0

Desconocido

-1

Posible, extremadamente difícil o no factible/posible

-2

Posible, pero con consecuencias imprevistas o indeseables o imposible

2. Analiza esta matriz de decisión completa para la producción de aspirina. Se realizaron tres análisis: Agricultura sustentable, Síntesis biológica y Síntesis clínica. Cada análisis recibe una puntuación total basada en la escala anterior, con un máximo de 22 puntos.

19

Agricultura sustentable

7

Síntesis biológica

-3

Síntesis clínica

3. ¿Estás de acuerdo con el análisis del autor? ¿Por qué o �por qué no?

4. ¿Qué modo de producción recomienda este análisis?

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Equipo de análisis financiero para escalamiento - Día 3:

Hoja de apuntes: Introducción al análisis financiero

Continuación

5. Teniendo en cuenta este ejemplo de análisis, colabora con tu compañero de equipo para buscar información específica sobre tu medicamento y completar una matriz similar para el medicamento a base de plantas. Anota tus hallazgos en tu cuaderno de ciencias o a continuación.

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Equipo de análisis financiero para escalamiento - Día 4:

Hoja de apuntes: Completar el borrador del análisis cuantitativo

Instrucciones

Usa la Matriz de Decisión para identificar el método de producción más adecuado para tu medicamento de origen vegetal.

Marca con un 0 aquellos factores sobre los cuales no tengas suficiente información o hayas decidido no emitir una recomendación.

En la tabla, ofrece la justificación de toda respuesta que no sea cero, basada en tus investigaciones de los Días 2 y 3.�No necesitas analizar todos los factores. Usa el Acuerdo de reparto de beneficios para priorizar.

1. ¿Qué indica tu análisis sobre el método de producción ideal para tu medicamento a base de plantas, teniendo en cuenta el Acuerdo de reparto de beneficios y los valores del equipo?

2. Redacta una propuesta para compartir con tu Equipo de proyecto y el responsable del equipo (docente) sobre cómo producirás tu medicamento.

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Equipo de análisis financiero para escalamiento - Día 5:

Hoja de apuntes: Consulta y pide opiniones

Instrucciones

Pide opiniones a tu equipo de proyecto o al responsable del equipo (docente). Aprovecha el tiempo restante para completar las partes pendientes del Acuerdo de reparto de beneficios o la matriz de decisión de producción de medicamentos, y realiza las modificaciones necesarias según los comentarios de tus compañeros.

1. Responde las siguientes preguntas con los comentarios que recibas.

Mis evaluadores

a. Un elogio que mi revisor mencionó fue:

c. Los cambios específicos que realizaré en mi próximo borrador o iteración son:

b. Dos sugerencias útiles que me dio mi compañero:

1.

2.

2. Tarea opcional: Realiza correcciones basadas en los comentarios de los compañeros, si es necesario.

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Características observables del Modelo de planta medicinal, Plan financiero y Plan de comunicación

Cumple con las expectativas

8 – 10 puntos

Progresando

5 – 7 puntos

Sin intento

0 puntos

Elaborar explicaciones

a. Los estudiantes explican si una alteración en los procesos celulares permite que un compuesto de origen vegetal trate una enfermedad o condición específica en una población de pacientes, estableciendo una relación de causa y efecto.

b. Los estudiantes justifican, usando razonamiento cuantitativo, por qué un método de producción es el adecuado para su compuesto vegetal. Se basan en investigaciones y en el contenido de la unidad para planear cómo escalar la producción desde el laboratorio hasta el consumidor final.

c. Los estudiantes utilizan patrones para identificar las conexiones entre el público destinatario, el plan financiero, el modelo molecular y la población de pacientes objetivo en un formato que responda a las necesidades del público destinatario determinado.

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Pautas para evaluar el Desafío de la unidad de biotecnología

Elaborar explicaciones y diseñar soluciones

Instrucciones

Después de las presentaciones de esta lección, se evaluarán los productos de la planta medicinal (plan financiero, plan de comunicación y modelo de planta medicinal).

Nota: Esta sección no se utilizará para la nota final hasta la Lección 9.

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Características observables del Modelo de planta medicinal, Plan financiero y Plan de comunicación

Cumple con las expectativas

8 – 10 puntos

Progresando

5 – 7 puntos

Sin intento

0 puntos

Diseñar soluciones

a. Creación de un modelo detallado del sistema que incluya:

— boceto del prototipo

— prototipo de modelo de ingeniería en 2D o 3D

Los estudiantes pueden explicar de qué manera el modelo ilustra el mecanismo de acción de su medicamento a base de plantas.

b. Creación de un análisis financiero detallado que utilice la escala, la proporción y la cantidad.

Los estudiantes utilizan una hoja de cálculo para describir:

— impactos medioambientales

— reparto de beneficios entre las partes interesadas

— eficacia de la producción

— coste del compuesto fitofarmacéutico

La presentación describe un modelo de sistema para el medicamento de origen vegetal y su plan de ampliación de producción, orientado a un público específico.

Con la aprobación del docente, las opciones de formato pueden ser:

— video

— diapositivas

— artículo periodístico — folleto

El producto del equipo de comunicaciones es:

— profesional

— destinado a un público específico

— preciso

— representativo de los datos científicos expuestos por otros miembros del equipo

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Pautas para evaluar el Desafío de la unidad de biotecnología

Elaborar explicaciones y diseñar soluciones

Continuación

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Características observables del Diario estudiantil

Cumple con las expectativas

8 – 10 puntos

Progresando

5 – 7 puntos

Sin intento

0 puntos

Opiniones de los compañeros e iteración

a. Los estudiantes dan y reciben comentarios amables, específicos y útiles durante el proyecto para perfeccionar sus conocimientos:

patrones para identificar una población de pacientes

— modelos de sistemas para describir el proceso celular de un medicamento de origen vegetal

— escala, proporción y cantidad para analizar qué método de producción se adapta mejor a tu medicamento vegetal concreto

b. Los estudiantes integran las opiniones de sus compañeros en todas las iteraciones del proyecto.

c. Los estudiantes documentan el proceso de revisión y las decisiones que adoptan respecto a los comentarios que deben tener en cuenta.

Puntaje final

Calificación

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Pautas para evaluar el Desafío de la unidad de biotecnología

Elaborar explicaciones y diseñar soluciones

Continuación